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摘要:随着社会的发展，在民用建筑暖通空调设计中会存在一些问题,公共建筑的分区和常用的空调方式,民用建筑空调系统选用时的注重点及设备间布置的基本要求;分析了制冷空调设备机房、风道、管井与建筑的关系。
关键词:民用；建筑；暖通；空调；设计
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
作暖通空调设计也是首先要知道设计对象是一座什么样的建筑;它是做什么用的,其功能是什么;它建在什么地方,那里的气候怎样;其投资有无限制。因为这些是决定建筑物舒适标准和豪华程度的依据,只有把这些客观条件都了解清楚后再进行设计,才能掌握好设计标准,选用合适的暖通空调系统和设备,使设计能做到量体裁衣,恰到好处。
1了解对象
为了在建筑物暖通空调设计上达到良好的使用效果，各工种的搭配会满足现在适用、经济、美观三者俱备的条件。为达到此目标,在作设计时各工种必须相互配合好。配合好不仅是要互提资料,还有很重要的一点是相互了解。对暖通设计人员来讲,首先要了解清楚设计对象。
2空调设计与建筑的关系
一般公共建筑多为空调建筑。有空调的建筑物,建筑与暖通专业的关系就更密切。下面介绍一下现代公共建筑(以办公楼为例)的分区与常用的空调系统方式。
2.1分区
1)内区与外区。现代办公楼多为高层,面积大,玻璃窗也大,室内电子办公设备多,照明散热量大,有的人员也多,这些都会形成空调冷负荷。室外温度波动和太阳辐射热也能引起通过围护结构的传热,但只影响到进深一定的区域,这一区域称为外区。外区一般为距外墙4~6 m内的区域。而室内负荷只有照明负荷、人员负荷、电子设备负荷等不受外界温度波动影响的区域称为内区。内区全年的空调负荷均为冷负荷。
2)内区多用全空气定风量或变风量(VAV)的空调方式;外区(周边区)常用风机盘管加新风的空调方式或VAV带末端加热的方式。
2.2常用的空调系统方式
1)全空气空调系统:就是我们常说的集中空调系统,也即平常用得最多的大风道空调系统,冷风或热风由空调机房用风道送出,通过散流器或百叶风口等送入室内,室内有回风口。这一系统要有机房、要有吊顶空间。
2)变风量空调系统(又叫VAV系统):变风量空调系统是按照房间负荷的改变而相应改变送入室内的风量的全空气系统,多用在办公楼等公共建筑中。变风量空调系统除风道外,还有末端装置,称为VAV箱(变风量末端),有时外区的VAV箱也要接热水水管,有的有小风机需要接电源。
3)多联机空调系统:这是一种风冷直接蒸发冷却室内空气、变频调节制冷剂量的系统,它不需要机房,没有风管,设计简单,中国建筑设计研究院新楼就采用了多联机空调系统。
4)风机盘管加新风系统:风机盘管的作用是将室内空气循环冷却,并不解决室内空气质量(即新风量)的问题,为了使室内人员能呼吸到新鲜空气,一般的风机盘管都和新风系统联合使用。新风系统就是全室外空气经过空气处理机(也叫新风机组)进行加热(或冷却)、加湿等处理后送入室内的系统。
2.3吊顶空间及层高
建筑师对于自己所设计的建筑物在设备、电气等方面先进到什么程度要心中有数。建筑物的层高除保证建筑规范的有关净高要求外,当然是越小越经济。可是小到管道都放不下的程度也不行,所以在决定建筑层高时首先要看吊顶内的空间应留多少。从暖通专业来看采用全空气系统时梁下要留40~50 cm,而采用风机盘管时要求梁下净高不小于30 cm。所以裙房的层高应在4 m以上,综合楼标准层的层高应在3.5 m以上,饭店、宾馆的层高一般不小于3.0 m。
2.4制冷空调设备机房、风道、管井与建筑的关系
2.4.1制冷空调设备机房层高和面积
制冷机房(包括电制冷和直燃吸收式制冷机房)、空调机房的位置在做方案时就需与设备专业一起研究,确定其面积和层高。可参考表1和表2。表1空调机房的层高概略值
制冷机房面积约占公共建筑总建筑面积的0.5%~1%;换热站面积约占公共建筑总建筑面积的0.3%~0.5%;锅炉房面积约占公共建筑总建筑面积的1%;空调机房面积约占公共建筑总建筑面积的4%~6%;而在分层面积上,(每层建筑面积)500 m2约需空调机房面积30 m2,1 000 m2约需空调机房面积35~45 m2,2 000 m2约需空调机房面积45~55 m2,3 000 m2约需空调机房面积65~75 m2。2.4.2制冷机房、直燃机房、空调机房的设置对建筑的要求
1)制冷机房
①有地下室时一般设在地下室,无地下室时设在1层,也有设在顶层的,但很少。
②在地下室中设在平面的几何中心为好,这样可以节省管网的投资,减少运行时的水泵能耗。
③要靠近变配电站和水泵房。
④ 要考虑管网的出路。
⑤制冷机房的高度要求(净高):电制冷,大型4.5 m,小型3.5 m;直燃,大型5 m,小型4 m。
2)直燃机房
燃气机房有防火要求,根据燃气和防火规范,其机房的位置应当符合以下要求:
直接对外的门窗。
②有通风换气。
③在地下室时有泄烟面。
3)空调机房
①空调机房的楼板荷载为700~800 kg/m2。如800 m2的多功能厅,送风量2×30 000 m3/h,需机房面积50 m2;办公楼每1 000 m2约需50 m2机房面积,占5%。
②空调机房应当放在其所负责的防火分区内,不能把一个防火分区的机房放在另一个防火分区内。
③空调机房在平面上与主要房间至少应有一室之隔,为的是避免噪声振动给使用带来无法解决的先天不足。
④《高层民用建筑设计防火规范》规定,空调机房的门应为甲级防火隔声门。
3民用建筑空调系统设计的注重点
根据民用建筑空调设计的成功经验和失败教训,深感空调系统的正确选择是做好空调设计的前提。除了教科书和常用手册资料的介绍外,笔者就几种常见的民用建筑空调系统选用应重点注意之处介绍如下。
3.1旅馆、公寓等居住建筑
这类建筑的空调系统应考虑:
1)室内上部、下部温度的均匀性,切勿有吹风感。
2)空调设备应选用噪声及振动较小者。尤其是夜深人静时,卧室内出风口处的噪声不宜超过NR30,最大不得超过NR35。在旅馆客房采用风机盘管时容易达到,但在公寓中采用空调系统时就必须有相应的消声措施。而且空调机房应设在远离卧室处。
3)各房间空调系统应有单独调节与启停的可能。旅馆客房多用风机盘管,可以做到按客人的需要调节室温,也可以在客人离开房间时停掉风机盘管,以利节能。
3.3百货公司、商场类建筑
1)百货公司、商场的冷负荷主要来自照明和人员散热,其数值大小视建筑的档次而定。档次高的人少,反之人多。通常按0.5~1.0人/m2计算。照明负荷按30~40 W/m2计算。
2)过渡季的通风换气十分重要,几乎需80%的排气才能满足卫生要求,因此这类建筑宜采用双风机系统或单风机加排风机系统。
3)商场出入口处人流不息,一年四季大门敞开。冬季流入大量冷空气,夏季室外热气入侵,增加空调负荷。多年的经验告诉我们,大门口设置冷热风幕是解决这一问题的好办法。风幕的吹出口风速不能太大,也不能过小,大了会吹掉顾客的帽子,小了挡不住室外气流的入侵。工程实践证明风幕的吹出口风速以4~5 m/s为好。另外在供暖地区大门口铺一些地板加热盘管更好。
4设备间布置的基本要求
设备间的布置,依照建筑物的种类、规模、设备方式、使用机器与系统的不同而异。一般中小型建筑,最下层设主要设备间,各层设辅助设备间,并配备相应的管井、管沟。
各类建筑物设备间的大致位置可参见图1。
主要设备间由机械室、电气室、中央控制室组成。其中的机械室是各个设备与城市各对应的设施相连接,以供给能源、物质并进行交换、分配、处理等的中枢。所以当设计主设备室时,有必要对设备的流程、运行安全性进行充分研究。
1)制冷机房要与变电室、泵房一并考虑。锅炉房要建在供应燃料方便又有可能在附近建立烟囱的地方,并且要考虑车辆进出的线路。空调机房应设置在送风路线不长,且便于冷热水管连接,又能有室外空气接入的地方。排风机房要注意室外的风向和周围环境。
2)控制室应处于维护管理方便的地方,尽可能设在各设备间的中心地带,设在靠近楼梯或直接通往走廊等易于疏散的地方。
3)为确保主要設备搬入搬出的方便,门宜直接通向道路,向外开,运输时不应妨碍居住部位。应考虑必要的面积。此外,机电设备的寿命比建筑物本身要短,所以设置机房时应考虑设备的更新问题。预留安装孔洞时要有保证能打开的措施。
4)空调机房、配管、风道及排风机房等一般要配置在建筑的核心部位。在平面设计时,必须确定其位置和大小。
5结语
几十年的设计过程,上百个的工程设计,有成有败,有经验有教训;一定要总结经验,吸取教训、不断改进、与时俱进。
关键词:民用；建筑；暖通；空调；设计
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
作暖通空调设计也是首先要知道设计对象是一座什么样的建筑;它是做什么用的,其功能是什么;它建在什么地方,那里的气候怎样;其投资有无限制。因为这些是决定建筑物舒适标准和豪华程度的依据,只有把这些客观条件都了解清楚后再进行设计,才能掌握好设计标准,选用合适的暖通空调系统和设备,使设计能做到量体裁衣,恰到好处。
1了解对象
为了在建筑物暖通空调设计上达到良好的使用效果，各工种的搭配会满足现在适用、经济、美观三者俱备的条件。为达到此目标,在作设计时各工种必须相互配合好。配合好不仅是要互提资料,还有很重要的一点是相互了解。对暖通设计人员来讲,首先要了解清楚设计对象。
2空调设计与建筑的关系
一般公共建筑多为空调建筑。有空调的建筑物,建筑与暖通专业的关系就更密切。下面介绍一下现代公共建筑(以办公楼为例)的分区与常用的空调系统方式。
2.1分区
1)内区与外区。现代办公楼多为高层,面积大,玻璃窗也大,室内电子办公设备多,照明散热量大,有的人员也多,这些都会形成空调冷负荷。室外温度波动和太阳辐射热也能引起通过围护结构的传热,但只影响到进深一定的区域,这一区域称为外区。外区一般为距外墙4~6 m内的区域。而室内负荷只有照明负荷、人员负荷、电子设备负荷等不受外界温度波动影响的区域称为内区。内区全年的空调负荷均为冷负荷。
2)内区多用全空气定风量或变风量(VAV)的空调方式;外区(周边区)常用风机盘管加新风的空调方式或VAV带末端加热的方式。
2.2常用的空调系统方式
1)全空气空调系统:就是我们常说的集中空调系统,也即平常用得最多的大风道空调系统,冷风或热风由空调机房用风道送出,通过散流器或百叶风口等送入室内,室内有回风口。这一系统要有机房、要有吊顶空间。
2)变风量空调系统(又叫VAV系统):变风量空调系统是按照房间负荷的改变而相应改变送入室内的风量的全空气系统,多用在办公楼等公共建筑中。变风量空调系统除风道外,还有末端装置,称为VAV箱(变风量末端),有时外区的VAV箱也要接热水水管,有的有小风机需要接电源。
3)多联机空调系统:这是一种风冷直接蒸发冷却室内空气、变频调节制冷剂量的系统,它不需要机房,没有风管,设计简单,中国建筑设计研究院新楼就采用了多联机空调系统。
4)风机盘管加新风系统:风机盘管的作用是将室内空气循环冷却,并不解决室内空气质量(即新风量)的问题,为了使室内人员能呼吸到新鲜空气,一般的风机盘管都和新风系统联合使用。新风系统就是全室外空气经过空气处理机(也叫新风机组)进行加热(或冷却)、加湿等处理后送入室内的系统。
2.3吊顶空间及层高
建筑师对于自己所设计的建筑物在设备、电气等方面先进到什么程度要心中有数。建筑物的层高除保证建筑规范的有关净高要求外,当然是越小越经济。可是小到管道都放不下的程度也不行,所以在决定建筑层高时首先要看吊顶内的空间应留多少。从暖通专业来看采用全空气系统时梁下要留40~50 cm,而采用风机盘管时要求梁下净高不小于30 cm。所以裙房的层高应在4 m以上,综合楼标准层的层高应在3.5 m以上,饭店、宾馆的层高一般不小于3.0 m。
2.4制冷空调设备机房、风道、管井与建筑的关系
2.4.1制冷空调设备机房层高和面积
制冷机房(包括电制冷和直燃吸收式制冷机房)、空调机房的位置在做方案时就需与设备专业一起研究,确定其面积和层高。可参考表1和表2。表1空调机房的层高概略值
制冷机房面积约占公共建筑总建筑面积的0.5%~1%;换热站面积约占公共建筑总建筑面积的0.3%~0.5%;锅炉房面积约占公共建筑总建筑面积的1%;空调机房面积约占公共建筑总建筑面积的4%~6%;而在分层面积上,(每层建筑面积)500 m2约需空调机房面积30 m2,1 000 m2约需空调机房面积35~45 m2,2 000 m2约需空调机房面积45~55 m2,3 000 m2约需空调机房面积65~75 m2。2.4.2制冷机房、直燃机房、空调机房的设置对建筑的要求
1)制冷机房
①有地下室时一般设在地下室,无地下室时设在1层,也有设在顶层的,但很少。
②在地下室中设在平面的几何中心为好,这样可以节省管网的投资,减少运行时的水泵能耗。
③要靠近变配电站和水泵房。
④ 要考虑管网的出路。
⑤制冷机房的高度要求(净高):电制冷,大型4.5 m,小型3.5 m;直燃,大型5 m,小型4 m。
2)直燃机房
燃气机房有防火要求,根据燃气和防火规范,其机房的位置应当符合以下要求:
直接对外的门窗。
②有通风换气。
③在地下室时有泄烟面。
3)空调机房
①空调机房的楼板荷载为700~800 kg/m2。如800 m2的多功能厅,送风量2×30 000 m3/h,需机房面积50 m2;办公楼每1 000 m2约需50 m2机房面积,占5%。
②空调机房应当放在其所负责的防火分区内,不能把一个防火分区的机房放在另一个防火分区内。
③空调机房在平面上与主要房间至少应有一室之隔,为的是避免噪声振动给使用带来无法解决的先天不足。
④《高层民用建筑设计防火规范》规定,空调机房的门应为甲级防火隔声门。
3民用建筑空调系统设计的注重点
根据民用建筑空调设计的成功经验和失败教训,深感空调系统的正确选择是做好空调设计的前提。除了教科书和常用手册资料的介绍外,笔者就几种常见的民用建筑空调系统选用应重点注意之处介绍如下。
3.1旅馆、公寓等居住建筑
这类建筑的空调系统应考虑:
1)室内上部、下部温度的均匀性,切勿有吹风感。
2)空调设备应选用噪声及振动较小者。尤其是夜深人静时,卧室内出风口处的噪声不宜超过NR30,最大不得超过NR35。在旅馆客房采用风机盘管时容易达到,但在公寓中采用空调系统时就必须有相应的消声措施。而且空调机房应设在远离卧室处。
3)各房间空调系统应有单独调节与启停的可能。旅馆客房多用风机盘管,可以做到按客人的需要调节室温,也可以在客人离开房间时停掉风机盘管,以利节能。
3.3百货公司、商场类建筑
1)百货公司、商场的冷负荷主要来自照明和人员散热,其数值大小视建筑的档次而定。档次高的人少,反之人多。通常按0.5~1.0人/m2计算。照明负荷按30~40 W/m2计算。
2)过渡季的通风换气十分重要,几乎需80%的排气才能满足卫生要求,因此这类建筑宜采用双风机系统或单风机加排风机系统。
3)商场出入口处人流不息,一年四季大门敞开。冬季流入大量冷空气,夏季室外热气入侵,增加空调负荷。多年的经验告诉我们,大门口设置冷热风幕是解决这一问题的好办法。风幕的吹出口风速不能太大,也不能过小,大了会吹掉顾客的帽子,小了挡不住室外气流的入侵。工程实践证明风幕的吹出口风速以4~5 m/s为好。另外在供暖地区大门口铺一些地板加热盘管更好。
4设备间布置的基本要求
设备间的布置,依照建筑物的种类、规模、设备方式、使用机器与系统的不同而异。一般中小型建筑,最下层设主要设备间,各层设辅助设备间,并配备相应的管井、管沟。
各类建筑物设备间的大致位置可参见图1。
主要设备间由机械室、电气室、中央控制室组成。其中的机械室是各个设备与城市各对应的设施相连接,以供给能源、物质并进行交换、分配、处理等的中枢。所以当设计主设备室时,有必要对设备的流程、运行安全性进行充分研究。
1)制冷机房要与变电室、泵房一并考虑。锅炉房要建在供应燃料方便又有可能在附近建立烟囱的地方,并且要考虑车辆进出的线路。空调机房应设置在送风路线不长,且便于冷热水管连接,又能有室外空气接入的地方。排风机房要注意室外的风向和周围环境。
2)控制室应处于维护管理方便的地方,尽可能设在各设备间的中心地带,设在靠近楼梯或直接通往走廊等易于疏散的地方。
3)为确保主要設备搬入搬出的方便,门宜直接通向道路,向外开,运输时不应妨碍居住部位。应考虑必要的面积。此外,机电设备的寿命比建筑物本身要短,所以设置机房时应考虑设备的更新问题。预留安装孔洞时要有保证能打开的措施。
4)空调机房、配管、风道及排风机房等一般要配置在建筑的核心部位。在平面设计时,必须确定其位置和大小。
5结语
几十年的设计过程,上百个的工程设计,有成有败,有经验有教训;一定要总结经验,吸取教训、不断改进、与时俱进。